Er zit een paradox in het onderzoek naar zeldzame ziekten. De financiering ervan is nog altijd een probleem. Tegelijkertijd zien we dat het onderzoek naar die zeldzame aandoeningen leidt tot belangrijke vooruitgang bij andere, meer voorkomende ziekten. De meerwaarde van medisch onderzoek gaat dan ook veel verder dan het oorspronkelijke doel. Eigenlijk kunnen we zeggen dat we enorme schaalvoordelen mislopen door het onderzoek naar zeldzame ziekten onvoldoende te financieren.

 

Romain Alderweireldt en Ludivine Verboogen hebben maar een paar woorden nodig om het maatschappelijke belang van de 101 Genomes Foundation uit te leggen.

Hun ambitie? Wetenschappers een platform voor bio-informatica aanbieden, zodat ze progressie kunnen boeken met het genoomonderzoek. Dat is één van de sleutels voor een beter begrip van zeldzame ziekten.

 

De grillen van het leven als stimulans voor het algemeen welzijn

Het verhaal van de stichting begint op 3 september 2015 met de geboorte van Aurélien, de zoon van Ludivine en Romain.

Na de vreugde van de eerste dagen volgde al snel de bezorgdheid: de artsen dachten aan het syndroom van Marfan. Dat is een zeldzame ziekte die het bindweefsel ernstig kan aantasten, met hartaandoeningen en andere problemen tot gevolg.

11 maanden later – op 4 augustus 2016 – bevestigde een genetische analyse het slechte nieuws: Aurélien is drager van een spontane mutatie van het FBN1-gen. Hij lijdt inderdaad aan een zware vorm van het syndroom van Marfan.

 

Late diagnose en zoektocht naar hulpmiddelen

Het is een spontane mutatie en een zeldzame variant van het marfansyndroom. Daardoor werd de diagnose pas na 11 maanden gesteld. Het referentiecentrum dat de genetische analyse uitvoerde, gebruikte gen-voor-gen-analysetechnieken. Terwijl er ondertussen al technieken voor een volledige genoomanalyse beschikbaar waren”, legt Ludivine uit. “Uit onze vele gesprekken met professor Guillaume Smit begrepen we dat het referentiecentrum de nodige middelen niet had voor zo’n genoomanalyse: ze hadden noch de toestellen, noch de systemen voor bio-informatica. Die hulpmiddelen zijn nodig om in te spelen op de vooruitgang in het genoomonderzoek: om sneller diagnoses te stellen en om nieuwe behandelingen te vinden, verduidelijkt Romain.

 

“Zes jaar later kunnen we het volledige menselijke genoom sequencen en mutaties in al onze genen tegen een betaalbaardere prijs opsporen. Maar de kosten voor de nodige machines zijn nog altijd hoog en genoomsequencing is nog niet doorgebroken in het standaardonderzoek of de klinische routine. Een gesequencet genoom levert zo veel data op, dat het onmogelijk is om die manueel te verwerken. Een genoom is goed voor bijna 300 gigabyte aan gegevens. Je hebt algoritmes, artificiële intelligentie en een gespecialiseerd team nodig om er kennis uit te halen. Die tandem van ICT en biologisch onderzoek noemen we bio-informatica.”

 

Van wanorde naar positieve energie

Ludivine en Romain werden getriggerd door het besef dat er meer investeringen nodig zijn in de genomica en de bio-informatica. Als juristen zetten ze hun verwarring om in positieve energie, met maar één doel voor ogen: het onderzoek vooruithelpen. In de hoop dat er snel een behandeling komt voor Aurélien en andere kinderen met een zeldzame ziekte.

 

Speurtocht naar het beschermende gen

“Romain begon wetenschappelijke studies te verslinden. Zo kwam hij terecht bij The Resilience Project, dat bijna 600.000 exomen opnieuw analyseerde. Dat zijn de coderende delen van genomen. Het is belangrijk om te weten dat veel zeldzame ziekten, zoals het syndroom van Marfan, worden veroorzaakt door pathogene mutaties. Noem ze gerust ‘onregelmatigheden’ in de genen”, legt Ludivine uit.

“Door de beschikbare gegevens opnieuw te analyseren, vond men via deze studie dertien volwassenen met een genetische afwijking die hen eigenlijk heel erg ziek had moeten maken. Zo erg dat ze normaal gezien in hun kindertijd zouden sterven. En toch zijn die personen volwassen geworden. Hoe dat komt? De aanwezigheid van andere genen die de ziekte tegenhouden, kan een verklaring zijn. Door het genoom van die personen te bestuderen kunnen we dat beschermingsmechanisme beter begrijpen. En die inzichten kunnen dan leiden tot nieuwe geneesmiddelen of behandelingen. Bijvoorbeeld op basis van eiwitten die worden geproduceerd door de beschermende genen.”

Ludivine: “Romain besloot toen om die aanpak te herhalen voor het marfansyndroom. En het ongelooflijke gebeurde: in gnomAD – een internationale databank met genoomdata – vond hij dragers van pathogene mutaties die normaal gezien tot het syndroom van Marfan moeten leiden. Toch waren die personen gezond. Toen werd het voor ons duidelijk dat we de effecten van een beschermend gen kunnen nabootsen om een behandeling te ontwikkelen. Op voorwaarde dat we het beschermende gen zouden vinden.”

 

Proefproject van de 101 Genomes Foundation

In 2017 werd de 101 Genomes Foundation opgericht na een initiatief van Ludivine en Romain.

Het doel? Een bio-informaticaplatform ontwikkelen dat genoomdata bewaart en vergelijkt met de medische gegevens van mensen met een zeldzame ziekte en controlevrijwilligers. Om zo de interactie tussen genen binnen het genoom beter te begrijpen.

Al gauw startte een eerste proef: Project 101 genoom Marfan, waarbij een groep van 101 patiënten met het syndroom werd verzameld als basis voor het onderzoek. Snel werd duidelijk dat het proefproject nog maar het begin zou zijn. En dat er dringend omkadering nodig was door wetenschappers met kennis van zaken.

Het wetenschappelijke comité dat aan het roer staat van de stichting bestaat uit topexperts in verschillende disciplines: genomica, het syndroom van Marfan en computeralgoritmes. Ze komen van over de hele wereld en er zitten ook een paar Belgen tussen. Die wetenschappers kijken met bewondering naar het werk van Ludivine en Romain, dat volgens hen een uniek voorbeeld is van patiëntenparticipatie in wetenschappelijk onderzoek.

Het grootste werk was het samenstellen van de groep patiënten met dezelfde mutatie, om zo verstorende factoren te beperken (GEMS-project). Parallel daaraan creëerden we een algoritme om de pathogene aard van mutaties in het FBN1-gen te bevestigen of te weerleggen. Op die basis hopen wij het volledige genoom te onderzoeken, zodat we de genen vinden die beschermen tegen de ziekte. Anderzijds willen we ook te weten komen welke genen de ziekte juist verergeren. De eerste resultaten van het project zijn veelbelovend”, zegt Romain. “De betrokkenheid van Innoviris gaf ons werk een boost.”

 

GENOME4BRUSSELS: ecosysteem op het kruispunt van 3 disciplines

De projectoproep ‘From therapeutic medicine to predictive medicine: Prediction, Prevention, Identification’ van Innoviris werd goed onthaald door Romain, Ludivine en de stichting.

Aiko Gryspeirt, wetenschappelijk adviseur bij Innoviris: “Er is nog altijd te weinig aandacht voor zeldzame ziekten. Daarom is er ook te weinig financiering voor onderzoek naar die ziektes zelf en naar de behandeling ervan. Patiënten gaan vaak maanden of jaren van de ene naar de andere specialist voordat ze een diagnose krijgen. Met GENOME4BRUSSELS lanceerden Ludivine en Romain een fantastisch initiatief om sneller een beter inzicht te krijgen in zeldzame ziekten. Dat doen ze door genetische gegevens te verzamelen en te delen met medische onderzoekers en bio-informatici in Brussel. Dat is een project van onschatbare waarde. En het kan een grote impact hebben op het leven van vele mensen met een zeldzame ziekte.

GENOME4BRUSSELS wordt gefinancierd door Innoviris. Naast de 101 Genomes Foundation zijn het Interuniversitair Instituut voor Bio-informatica in Brussel, het  Center of Human Genetics en de Machine Learning Group betrokken. Deze 3 instellingen zijn verbonden aan de ULB. Het doel is om in Brussel een ecosysteem te creëren voor expertise in geneeskunde, genoomonderzoek en bio-informatica. Deze steun hielp ons proefproject vooruit: we konden experts bijeenbrengen die nodig zijn om beschermende genen op te sporen. Dat werk zal de weg banen voor nieuwe behandelingen die het leven van patiënten beter maken, besluit Romain.

© 2021 Brussels Hoofdstedelijk Gewest. Alle rechten voorbehouden.